一种光学超分辨显微成像系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种光学超分辨显微成像系统，包括光学模块以及成像模块；光学模块用于通过第一波长光束以及第二波长光束照射待成像目标，以使待成像目标的分子初始化为第一电荷态以及在第一预设位置范围内的分子转化为第二电荷态；利用第三波长光束照射待成像目标第二预设位置范围内的分子，以辐射荧光信号；根据待成像目标辐射的荧光信号的光强信息对待成像目标进行成像。本申请技术方案使用低功率连续光泵浦，实现了对待成像目标的超分辨显微成像，不影响待成像目标的性质，而且光学系统与电子系统结构简单，节省了操作成本和费用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光学超分辨显微成像系统
本技术涉及光学显微成像领域，特别是涉及一种光学超分辨显微成像系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，生命科学技术也得到了相应的发展，生物细胞成像的精度及准确度要求越来越高，微纳材料的研究也如火如荼。而传统光学显微成像的空间分辨率受限于物镜的数值孔径与光波长，分辨率只能达到300nm左右，远远满足不了现代显微成像对分辨率的要求。荧光是自然界常见的一种发光现象。荧光是光子与分子的相互作用产生的，即荧光分子在吸收能量(光能、电能、化学能等等)后，从处于最低能量的基态跃迁到能量较高的激发态(第一或第二激发态)，激发态的电子处于高能量状态，不稳定，会在纳秒级的时间范围内自发的跃迁回到基态，并以光子辐射的形式释放出能量，具有这种性质的出射光称为荧光。荧光成像的理论基础是荧光物质被激发后所发射的荧光信号的强度在一定的范围内与荧光素的量成线性关系。传统的光学显微成像即通过检测这一自发辐射的荧光信号来成像的。当处于激发态的荧光分子在外界辐射的影响下，产生与外界辐射同频率、同相位和同偏振的辐射，即受激荧光辐射过程，如果这一过程竞争超过了自发荧光辐射，便不会测量到自发辐射的荧光，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学超分辨显微成像系统，其特征在于，包括：光学模块以及成像模块；其中，所述光学模块包括第一泵浦光单元、第二泵浦光单元以及第三泵浦光单元；所述第一泵浦光单元用于利用第一波长光束照射待成像目标，以使所述待成像目标的分子初始化为第一电荷态；所述第二泵浦光单元用于产生第二波长空心光束，并利用所述第二波长空心光束照射所述待成像目标，以使所述待成像目标第一预设位置范围内的分子转化为第二电荷态；所述第三泵浦光单元用于利用第三波长光束照射所述待成像目标第二预设位置范围内的分子，以辐射荧光信号；所述成像模块用于根据所述待成像目标辐射的荧光信号的光强信息对所述待成像目标进行成像。

【技术特征摘要】
1.一种光学超分辨显微成像系统，其特征在于，包括：光学模块以及成像模块；其中，所述光学模块包括第一泵浦光单元、第二泵浦光单元以及第三泵浦光单元；所述第一泵浦光单元用于利用第一波长光束照射待成像目标，以使所述待成像目标的分子初始化为第一电荷态；所述第二泵浦光单元用于产生第二波长空心光束，并利用所述第二波长空心光束照射所述待成像目标，以使所述待成像目标第一预设位置范围内的分子转化为第二电荷态；所述第三泵浦光单元用于利用第三波长光束照射所述待成像目标第二预设位置范围内的分子，以辐射荧光信号；所述成像模块用于根据所述待成像目标辐射的荧光信号的光强信息对所述待成像目标进行成像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一泵浦光单元包括：光源，用于发射第一波长光束；透镜组，用于将所述第一波长光束聚焦到调制器，并将经所述调制器出来的光准直为平行光束，再将其入射到所述待成像目标上；所述调制器，用于将所述第一波长光束在预设时间范围内转化为第一高阶衍射光束。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二泵浦光单元包括：光源，用于发射第二波长光束；透镜组，用于将所述第二波长光束聚焦到调制器，并将经所述调制器出来的光准直为平行光束，再将其入射到所述待成像目标上；所述调制器，用于将所述第一波长光束在预设时间范围内转化为第二高阶衍射光束；螺旋相位片，用于将所述第二波长光束转化为所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈向东，孙方稳，郭光灿，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34